生物運輸方式?生物的運輸方式:1、自由擴(kuò)散:這是一種簡單的運輸方式,適用于小分子物質(zhì)的運輸。分子在細(xì)胞內(nèi)外濃度差的情況下,高濃度的分子會自然向低濃度的地方擴(kuò)散。這種運輸方式不消耗能量,速度較快,但是無法準(zhǔn)確地將物質(zhì)運送到特定位置。2、主動運輸:這種運輸方式需要細(xì)胞付出能量,那么,生物運輸方式?一起來了解一下吧。
主動運輸是需要能量載體共同來完成運輸?shù)?是可逆的;異化擴(kuò)散相當(dāng)于死的不可逆的運輸;自由擴(kuò)散有濃度差來決定的,物質(zhì)由高濃度向低濃度運輸,是動態(tài)平衡
1. 主動運輸:K+、Na+等離子,小腸吸收氨基酸、葡萄糖,
2. 協(xié)助擴(kuò)散:紅細(xì)胞吸收葡萄糖,
3. 自由擴(kuò)散:水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、尿素,
4. 胞吞:白細(xì)胞吞噬病菌、變形蟲攝食,
5. 胞吐:分泌蛋白、抗體、蛋白質(zhì)類激素等。
主動運輸?shù)奶攸c是:
- 逆濃度梯度或電化學(xué)梯度運輸,
- 需要膜上載體蛋白(或泵)參與,
- 需要和一個放能過程相偶聯(lián)。
根據(jù)能量來源不同,主動運輸分為三種:
- ATP 直接提供能量的主動運輸(ATP 驅(qū)動泵),
- 協(xié)同轉(zhuǎn)運,
- 光驅(qū)動泵。
ATP 驅(qū)動泵直接利用 ATP 水解提供能量,實現(xiàn)離子或小分子逆濃度梯度的跨膜運輸。例如,人的紅細(xì)胞內(nèi)是高 K+ 低 Na+,而細(xì)胞外環(huán)境是低 K+ 高 Na+,這種離子梯度是離子逆濃度梯度,利用 ATP 直接釋放能量推動的一種典型的主動運輸結(jié)果。
協(xié)同轉(zhuǎn)運是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式,物質(zhì)跨膜運輸所需要的能量直接來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)梯度。根據(jù)物質(zhì)運輸方向與離子沿濃度梯度的轉(zhuǎn)移方向,分為同向轉(zhuǎn)運和反向轉(zhuǎn)運。例如,小腸上皮細(xì)胞含有鈉離子驅(qū)動的同向運輸?shù)鞍祝梢詫⒁活悊翁腔虬被徇\進(jìn)細(xì)胞,不通過 ATP 直接提供能量。
胞吞作用指通過質(zhì)膜內(nèi)陷形成膜泡,將物質(zhì)攝入細(xì)胞內(nèi)的現(xiàn)象,包括吞噬和胞飲。
一、自由擴(kuò)散
1、沿濃度梯度(或電化學(xué)梯度)擴(kuò)散。
2、不需要提供能量。
3、沒有膜蛋白的協(xié)助。
二、協(xié)助擴(kuò)散
1、比自由擴(kuò)散轉(zhuǎn)運速率高。
2、存在最大轉(zhuǎn)運速率; 在一定限度內(nèi)運輸速率同物質(zhì)濃度成正比。如超過一定限度,濃度不再增加,運輸也不再增加。因膜上載體蛋白的結(jié)合位點已達(dá)飽和。
3、有特異性,即與特定溶質(zhì)結(jié)合。這類特殊的載體蛋白主要有離子載體和通道蛋白兩種類型。
4、不需要提供能量。
三、主動運輸
1、逆濃度梯度(逆化學(xué)梯度)運輸(小腸運輸葡萄糖時也有順濃度梯度的特例)。
2、需要能量(由ATP直接供能)或與釋放能量的過程偶聯(lián)(協(xié)同運輸),并對代謝毒性敏感。
3、都有載體蛋白,依賴于膜運輸?shù)鞍住?/p>
4、具有選擇性和特異性。
擴(kuò)展資料
物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑镔|(zhì)通過簡單擴(kuò)散作用(simple transport)進(jìn)出細(xì)胞,叫做自由擴(kuò)散。是指一些脂溶性的物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。影響單純擴(kuò)散的主要因素有兩點:
1、膜兩側(cè)的溶質(zhì)分子濃度梯度。濃度梯度大,物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散就多;濃度梯度消失,擴(kuò)散就停止。
2、膜對該物質(zhì)的通透性。由于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是脂質(zhì)雙分子層,所以膜對脂溶性高的物質(zhì)如氧和二氧化碳通透性大,擴(kuò)散容易;對脂溶性低和非脂溶性物通透性小,擴(kuò)散就難。
物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞椒譃楸粍舆\輸和主動運輸兩種。
(1)被動運輸,是順著膜兩側(cè)濃度梯度擴(kuò)散,即由高濃度向低濃度。分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散。
①自由擴(kuò)散:物質(zhì)通過簡單的擴(kuò)散作用進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差以及擴(kuò)散的物質(zhì)的性質(zhì)(如根據(jù)相似相溶原理,脂溶性物質(zhì)更容易進(jìn)出細(xì)胞)對自由擴(kuò)散的速率有影響,常見的能進(jìn)行自由擴(kuò)散的物質(zhì)有氧氣、二氧化碳、甘油、乙醇、苯、尿素、膽固醇、水、氨等。
②協(xié)助擴(kuò)散:進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白擴(kuò)散。細(xì)胞膜兩側(cè)的濃度差以及載體的種類和數(shù)目對協(xié)助擴(kuò)散的速率有影響。紅細(xì)胞吸收葡萄糖是依靠協(xié)助擴(kuò)散。
(2)主動運輸:物質(zhì)從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要載體蛋白的協(xié)助,同時還需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量。主動運輸保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。各種離子由低濃度到高濃度過膜都是依靠主動運輸。
能進(jìn)行跨膜運輸?shù)亩际请x子和小分子,當(dāng)大分子進(jìn)出細(xì)胞時,包裹大分子物質(zhì)的囊泡從細(xì)胞膜上分離或者與細(xì)胞膜融合(胞吞和胞吐),大分子不需跨膜便可進(jìn)出細(xì)胞。
原理
細(xì)胞膜具有一定的流動性
運輸方式
被動運輸〔①自由擴(kuò)散②協(xié)助擴(kuò)散),主動運輸。
運輸方向
自由擴(kuò)散
協(xié)助擴(kuò)散:高濃度→低濃度
主動運輸:低濃度→高濃度(特殊情況下高濃度→低濃度)
載體
自由擴(kuò)散不需要載體
,協(xié)助擴(kuò)散和主動運輸需要載體(載體蛋白)。
消耗能量
自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散不消耗能量,主動運輸消耗atp
實例
自由擴(kuò)散:①氣體分子(氮氣,氧氣,二氧化碳等)以及水分子②脂溶性物質(zhì)(如甘油,脂肪酸,維生素d,性激素等)③有機(jī)小分子(如乙醇,尿素,苯等)
協(xié)助擴(kuò)散:①哺乳動物成熟紅細(xì)胞吸收葡萄糖(最典型)②人教版高中教材中還涉及到了一種水通道蛋白。例如水生動物卵母細(xì)胞在低滲溶液不膨脹,也就是說,除了簡單的自由擴(kuò)散,水分子的跨膜還存在通道蛋白介導(dǎo)的運輸③少數(shù)離子存在特殊的離子載體,可介導(dǎo)離子以協(xié)助擴(kuò)散的方式順電化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜運輸。如纈氨霉素介導(dǎo)的k+
和鈣離子載體a23187介導(dǎo)的鈣離子跨膜運輸
主動運輸:氨基酸,各種無機(jī)鹽離子,葡萄糖,生長素
,核苷酸等
以上就是生物運輸方式的全部內(nèi)容,協(xié)同轉(zhuǎn)運是一類靠間接提供能量完成的主動運輸方式,物質(zhì)跨膜運輸所需要的能量直接來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)梯度。根據(jù)物質(zhì)運輸方向與離子沿濃度梯度的轉(zhuǎn)移方向,分為同向轉(zhuǎn)運和反向轉(zhuǎn)運。例如,小腸上皮細(xì)胞含有鈉離子驅(qū)動的同向運輸?shù)鞍祝梢詫⒁活悊翁腔虬被徇\進(jìn)細(xì)胞,不通過 ATP 直接提供能量。